[發明專利]基于進氣流量的內燃機測試臺架用SCR噴射控制系統

在審

• 申請號: 202011196510.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112360600A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 陳鵬;臧志成;朱磊;邵祥;潘希偉;陸立井;鄒旭杰
• 申請（專利權）人: 凱龍高科技股份有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/20;F01N11/00;G01M15/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開一種基于進氣流量的內燃機測試臺架用SCR噴射控制系統，該系統基于排氣流量計，快速準確判斷多種內燃機機型在各種運行工況時的排氣流量，從而實時調整尿素水溶液噴射量，有效降低內燃機尾氣排放中的NOx。本發明在實現內燃機排氣流量判斷的同時，節省了測試時間，從而促進了SCR在內燃機測試臺架領域的有效應用，并顯著降低了內燃機測試臺架排氣中氮氧化物對環境的污染，對保證居民健康具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及內燃機測試臺架尾氣處理技術領域，尤其涉及一種基于進氣流量的內燃機測試臺架用SCR噴射控制系統。

背景技術

隨著內燃機相關車輛、工程機械、船舶在國內保有量的逐步增長，用于內燃機(車)測試用的測試臺架保有量也快速增多。內燃機測試臺架主要用于內燃機(車)產品開發、內燃機(車)相關零部件性能測試、內燃機(車)出廠檢驗，是保證內燃機或把內燃機作為動力來源的車輛(或船舶、工程機械等)產品性能的重要保證。我國各大內燃機廠、整車廠、船舶發動機廠、船用發動機維修服務點均分布有大量的測試臺架，這些測試臺架在提高相關產品品質的同時，也帶來了明顯的環境污染問題。針對內燃機(車)測試臺架，我國尚無針對性的排放法規，各地均按照GB16297-1996大氣污染物綜合排放標準或各地方大氣法規進行污染物控制，實際中，由于各種原因，多數內燃機(車)測試臺架的氮氧化物均未進行額外的處理，多數內燃機(車)臺架的尾氣處于“直排”狀態。未進行處理的內燃機(車)氮氧化物排放一般為GB16297-1996大氣污染物綜合排放標準的4倍以上，由于內燃機(車)測試臺架常常十幾甚至幾十個測試臺架分布在一起，實際使用時會持續的排出氮氧化物、顆粒物等排氣污染物，持續排出的氮氧化物會導致哮喘等呼吸道疾病，并導致“酸雨”現象頻發，因此，內燃機(車)測試臺架尾氣污染物減排，對改善居民健康具有重要的意義。

選擇性催化還原器(SCR)可有效降低氮氧化物排放，該技術通過向內燃機排氣管內噴射尿素水溶液，利用尿素水溶液的水解提供氨氣(NH3)，在催化還原器催化劑的作用下發生催化還原反應，將NOx轉化為無害的氮氣(N2)，氮氧化物減排效率高達90％以上，在國四、國五柴油車上得到了大批量應用，從而減少“酸雨”現象的發生，并減少因NOx濃度過高導致的各種呼吸道疾病發生。

在使用SCR時，需要根據內燃機排氣流量、排氣溫度、初始氮氧排放值、最終氮氧排放值進行噴射量控制，由于內燃機(車)測試臺架一般一個臺架需對應多種內燃機(車)機型，各種內燃機(車)的排氣量不同，無法通過一種CAN報文進行內燃機排氣流量、循環油耗等的傳遞，操作時通過加裝進氣流量傳感器獲得進氣量也極不方便(試車臺架時間要求嚴格)，導致無法確定尿素水溶液的實時噴射量。而且通過CAN協議發送內燃機(車)排氣流量或在原內燃機(車)上安裝排氣流量計，在具體操作上會花費較多的時間，并且需要切換相關后處理設備的工作狀態，影響測試臺架的有效使用時間。

發明內容

本發明的目的在于通過一種基于進氣流量的內燃機測試臺架用SCR噴射控制系統，來解決以上背景技術部分提到的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于進氣流量的內燃機測試臺架用SCR噴射控制系統，該系統包括排氣流量計、SCR前氮氧傳感器以及后處理控制單元；所述排氣流量計用于獲取內燃機排氣流量，并將其輸出給后處理控制單元；所述SCR前氮氧傳感器用于檢測氮氧化物初始值，并將其輸出給后處理控制單元；所述后處理控制單元用于根據所述內燃機排氣流量、氮氧化物初始值以及SCR后氮氧目標減排值計算出尿素水溶液基礎噴射量，其中，所述尿素水溶液基礎噴射量V_CO(NH2)2的計算公式如下：